JP4862168B2 - 信号取込みプローブにて利用可能なモード選択増幅器回路 - Google Patents

Description

発明の背景

本発明は、一般に、増幅器回路に関し、特に、信号取込みプローブにて利用可能なモード選択増幅器回路に関する。

信号取込みプローブは、被試験装置からの種々の形式の電気信号を取り込む。一般的に、電気信号は、シングル・エンド信号及び差動信号に分割できる。シングル・エンド信号は、関連した基準、一般的には電気的接地を有する信号導体上を伝わる。差動信号は、１対の信号導体を伝わり、この差動信号は、２つの電子信号成分を有する。

各シングル・エンド及び差動信号を測定するために、シングル・エンド及び差動電圧信号取込みプローブが製造されている。電圧シングル・エンド信号取込みプローブは、シングル・エンド信号を伝える被試験装置の試験点に接触するプロービング・チップを有する。接地端子又はリードは、信号取込みプローブから延びて、シングル・エンド信号に関連した接地基準に接続する。シングル・エンド・アクティブ電圧プロービングにとって、プロービング・チップは、減衰器回路を介してバッファ増幅器に電気的に結合される。バッファ増幅器は、プローブ・ケーブルの負荷から信号を分離し、制御されたインピーダンス出力を与える。バッファ増幅器の出力は、一般に５０オームのインピーダンス特性のプローブ信号ケーブルに結合される。ケーブルの他端は、プローブ制御ボックスを介して、オシロスコープなどの如き測定試験機器に結合され、オシロスコープの表示装置に信号の描写を表示する。

差動電圧信号取込みプローブは、差動信号を伝える被試験装置の試験点に接触する二重プロービング・チップを有する。二重プロービング・チップは、二重減衰器回路を介して、差動増幅器の入力に結合される。差動増幅器は、差動信号に比例する出力を発生する。差増増幅器の出力は、一般的に５０オーム特性インピーダンスのプローブ信号ケーブルに結合される。このケーブルの他端は、プローブ制御ボックスを介して、オシロスコープなどの如き測定試験機器に結合されて、差動信号の信号成分の差を表す描写をオシロスコープの表示器に表示する。

差動信号は、２つのシングル・エンド電圧信号取込みプローブにより測定される同相モード成分を有する。シングル・エンド電圧信号取込みプローブのプロービング・チップは、差動信号の信号成分の１つに結合され、他のシングル・エンド電圧信号取込みプローブのプロービング・チップは、差動信号の他の信号成分に結合される。各信号取込みプローブは、オシロスコープの分離信号入力チャネルに結合されて、このオシロスコープは、信号成分を加算し、この加算結果を２で割って、同相モード信号結果を発生する。同相モード信号結果は、オシロスコープの表示器上に表示される。

２つのシングル・エンド信号取込みプローブを用いて差動信号の同相電圧を測定することには、多くの欠点がある。これらプローブ間の利得又は遅延のミスマッチは、同相モード測定における不正確さの原因となる。これらの遅延を減らすためには、一方のプローブからの信号が他方と整列するように、プローブをデスキューする必要がある。これには、デスキュー・フィクスチャー及び測定試験機器内のアルゴリズムを用いて、デスキュー・フィクスチャーからの信号を整列する必要がある。信号チャネルに対して校正されていない機器の任意の内部遅延が同相モード測定に影響する。

必要とされることは、種々の測定モードの選択が可能である信号取込みプローブ内の増幅器回路である。この増幅器回路は、電気的接地の如き基準源を基準とする電圧信号及び差動電圧信号を受け、差及び同相信号出力を含む種々の信号出力モードと共に、基準源を基準とした電圧信号を発生できなければならない。増幅器回路は、信号取込みプローブにて、シングル・エンド及び差動信号の取込みプローブの両方として利用可能でなければならない。

上述の必要性は、複数の差動信号出力モードを有するモード選択増幅器回路に合う。モード選択増幅器回路は、信号入力Ａ、Ｂ及びＣに結合された複数の差動増幅器回路を有する。各差動増幅器回路は、選択的に動作して、出力モードを表す信号出力を発生し、各差動増幅器回路の出力モードは、信号入力の代数的組合せであるＡ−Ｃ、Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｂ及び（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃの１つから選択される。

モード選択増幅器回路は、好ましくは、少なくとも第１電流源に結合された入力と、多重出力とを有するスイッチング回路を含んでおり、各出力は、差動増幅器回路の１つに結合される。スイッチング回路は、電流源を差動増幅器回路の各々に選択的に結合して、多数の差動増幅器回路の各々を他の差動増幅器回路から独立させて動作させる。好適実施例において、スイッチング回路は、第１及び第２スイッチング要素を有するスイッチ・マトリクスであり、各スイッチング要素は、定電流源に結合され、多数の出力を有する。これら出力の各々は、多数の差動増幅器の１つに結合される。スイッチング回路は、デマルチプレクサで実現できる。

モード選択増幅器回路は、種々の出力モードを表す差動増幅器回路の信号出力を受けるように結合された加算回路により実現してもよい。加算回路は、差動増幅器回路の選択された出力モードを表す加算信号出力を発生する。

出力増幅器は、差動増幅器回路の各々の信号出力又は加算回路の加算信号出力のいずれかを受け、差動増幅器回路の選択された出力モードを表す出力信号を発生する。出力増幅器は、差動増幅器回路の選択された出力モードに等化で且つこの出力モードを表す差動又はシングル・エンドの出力信号を発生してもよい。

更なる実施例において、モード選択増幅器回路の複数の差動増幅器回路は、信号出力を同時に発生するように動作し、各差動増幅器回路は、信号入力の代数的組合せであるシングル・エンド・モードＡ−Ｃ及びＢ−Ｃ、差動モードＡ−Ｂ並びに同相モード（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃの１つから選択された出力モードを発生する。複数の差動増幅器回路の信号出力は、差動増幅器回路の各々の信号出力を選択的に通過させるスイッチング回路に結合される。スイッチング回路の選択された信号出力は、出力増幅器に結合され、差動増幅器回路の選択された出力モードを表す出力信号を発生する。

好適実施例のモード選択増幅器回路は、入力信号Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも２つを受けるように結合された複数の差動増幅器回路を有するモード・スイッチを含んでいる。各差動増幅器回路は、出力モードを表す信号出力を発生し、各差動増幅器回路の出力モードは、信号入力の代数的組合せであるシングル・エンド・モードＡ−Ｃ及びＢ−Ｃ、差動モードＡ−Ｂ並びに同相モード（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃの１つから選択される。各差動増幅器回路は、スイッチング回路を介して、少なくとも第１定電流源に選択的に結合される。各出力は、複数の差動増幅器回路の１つに結合される。第１及び第２レベル・シフト器は、モード・スイッチからの信号出力を受け、レベル・シフト信号出力を発生するように結合される。出力増幅器は、レベル・シフト信号出力を受け、選択された差動増幅器回路の出力モードに等化で且つこの出力モードを表す出力信号を発生する。出力増幅器は、差動増幅器回路の選択された出力モードに等化で且つその出力モードを表す差動又はシングル・エンドの出力信号を発生してもよい。

モード選択増幅器回路は、プローブ・ケーブルを介してプローブ制御ボックスに結合されたプローブ・ヘッドを有する信号取込みプローブに組み込むことができる。プローブ・ヘッドは、信号入力Ａ、Ｂ及びＣを受けるプローブ接点を有する。信号入力は、モード選択増幅器回路に結合され、信号入力の代数的組合せであるシングル・エンド・モードＡ−Ｃ及びＢ−Ｃ、差動モードＡ−Ｂ並びに同相モード（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃの１つから選択された種々の出力モードを表す信号出力を発生する。モード選択増幅器回路からの信号出力は、第１及び第２レベル・シフト器に結合され、レベル・シフト信号出力を発生する。レベル・シフト信号出力は、差動出力信号を発生する差動出力増幅器に結合される。差動出力増幅器は、シングル・エンド出力増幅器として構成してもよく、シングル・エンド出力信号は、信号入力の代数的組合せであるシングル・エンド・モードＡ−Ｃ及びＢ−Ｃ、差動モードＡ−Ｂ並びに同相モード（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃの１つから選択された種々の出力モードに均等で且つその出力モードを表す。プローブ制御ボックスは、１つ又はそれ以上の同軸信号ライン、通信ライン及び電圧ラインを有するプローブ・ケーブルを介して、差動又はシングル・エンドの出力信号を受ける。プローブ制御ボックスは、プローブ回路及び制御器を具えており、この制御器は、プローブ回路及びプローブ・ヘッドに結合されている。制御器は、制御信号をプローブ回路に供給すると共に、通信ラインを介してプローブ・ヘッドに供給して、モード選択増幅器回路の差動増幅器回路の各々を選択的に動作させる。プローブ制御ボックスは、プローブ・ケーブル電圧ラインを介して、電圧パワーをプローブ・ヘッドにも結合する。

よって、本発明の概念は次のようになる。
（１）多重出力モードを有するモード選択増幅器であって、信号入力Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも２つを受けように結合された多重差動増幅器回路を具え、該差動増幅器回路の各々が選択的に動作して出力モードを表す信号出力を発生し、上記差動増幅器回路の各々の上記出力モードが信号入力の代数的な組合せであるＡ−Ｃ、Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｂ及び（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃの１つから選択されるモード選択増幅器回路。
（２）上記多重差動増幅器回路の各々を他の差動増幅器回路と独立して選択的に動作させる手段を更に具える概念１のモード選択増幅器回路。
（３）上記選択的動作手段は、少なくとも第１電流源に結合された入力と、各々が上記差動増幅器回路の１つに結合された多重出力とを有するスイッチング回路を更に具え、上記スイッチング回路は、上記電流源を上記差動増幅器回路の各々に選択的に結合して、上記多重差動増幅器回路の各々を上記他の差動増幅器回路と独立して動作させることを特徴とする概念２のモード選択増幅器回路。
（４）上記スイッチング回路がデマルチプレクサを具えていることを特徴とする概念３のモード選択増幅器回路。
（５）上記差動増幅器回路の各々の上記選択された出力モードを受けると共に、上記差動増幅器回路の上記選択された出力モードを表す出力信号を発生する出力増幅器を更に具える概念３のモード選択増幅器回路。
（６）上記出力増幅器は、上記差動増幅器回路の上記信号出力モードに等化で且つこの出力モードを表す差動出力信号を発生する差動増幅器であることを特徴とする概念５のモード選択増幅器回路。
（７）上記差動増幅器が正及び負の差動出力を有し、上記差動増幅器の利得が２であり、上記負の差動出力が出力端抵抗器を介して電気的接地に結合されて、上記差動増幅器回路の上記信号出力モードに等化で且つこの出力モードを表すシングル・エンド出力信号を発生することを特徴とする概念６のモード選択増幅器回路。
（８）上記選択的動作手段は、各々が第１及び第２定電流源の１つに結合された第１及び第２スイッチング要素と、各々が上記多重差動増幅器の１つに結合された多重出力とを有するスイッチ・マトリクスを更に具えることを特徴とする概念３のモード選択増幅器回路。
（９）上記スイッチ・マトリクスは、デマルチプレクサを具えることを特徴とする概念８のモード選択増幅器回路。
（１０）上記差動増幅器回路の上記出力モードを受けるように結合され、上記差動増幅器回路の上記選択された出力モードを表す加算信号出力を発生する加算回路を更に具える概念３のモード選択増幅器回路。
（１１）上記加算回路の上記加算信号出力を受け、上記差動増幅器回路の上記選択された出力モードを表す出力信号を発生する出力増幅器を更に具える概念１０のモード選択増幅器回路。
（１２）上記出力増幅器は、上記差動増幅器回路の上記選択された出力モードと等化で且つこの出力モードを表す差動出力信号を発生する差動増幅器であることを特徴とする概念１１のモード選択増幅器回路。
（１３）上記差動増幅器が正及び負の差動出力を有し、上記差動増幅器の利得が２であり、上記負の差動出力が終端抵抗器を介して電気的接地に結合されて、上記差動増幅器回路の上記選択された出力モードに等化で且つこの出力モードを表すシングル・エンド出力信号を発生することを特徴とする概念１１のモード選択増幅器回路。
（１４）上記差動増幅器回路の上記出力モードに結合され、上記差動増幅器回路の各々の上記出力モードを選択的に通過させるスイッチング回路を更に具える概念１のモード選択増幅器回路。
（１５）上記差動増幅器回路の各々の上記選択された出力モードを受け、上記差動増幅器回路の上記選択された出力モードを表す出力信号を発生する出力増幅器を更に具える概念１４のモード選択増幅器回路。
（１６）上記出力増幅器は、上記差動増幅器回路の上記信号出力モードに等化で且つこの出力モードを表す差動出力信号を発生する差動増幅器であることを特徴とする概念１５のモード選択増幅器回路。
（１７）上記差動増幅器が正及び負の差動出力を有し、上記差動増幅器の利得が２であり、上記負の差動出力が終端抵抗器を介して電気的接地に結合されて、上記差動増幅器回路の上記信号出力モードに等化で且つこの出力モードを表すシングル・エンド出力信号を発生することを特徴とする概念１５のモード選択増幅器回路。
（１８）多重信号出力モードを有するモード選択増幅器回路であって、
信号入力Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも２つを受けるように結合された多重差動増幅器回路を有するモード・スイッチを具え、上記差動増幅器回路の各々が出力モードを表す信号出力を発生し、上記入力信号の代数的組合せであるＡ−Ｃ、Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｂ及び（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃの１つから上記差動増幅器回路の各々の上記出力モードが選択され、
少なくとも第１電流源及び多重出力に結合された入力を有するスイッチング回路を具え、上記出力の各々が上記差動増幅器回路の１つに結合され、上記スイッチング回路が制御器からの制御信号を受けて上記電流源を上記差動増幅器回路の各々に選択的に結合して、他の上記差動増幅器回路から独立して上記多重差動増幅器回路の各々を動作させ、
上記モード・スイッチからの上記選択された出力モードを受けるように結合され、上記選択された出力モードを表すレベル・シフト信号を発生する第１及び第２レベル・シフト器を具え、
上記レベル・シフト信号出力を受けると共に出力信号を発生する出力増幅器を具え、この出力信号が上記選択された差動増幅器回路の上記出力モードを表すモード選択増幅器回路。
（１９）上記スイッチング回路が第１及び第２スイッチング要素を有するスイッチ・マトリクスを更に具え、上記スイッチング要素の各々が上記第１及び第２定電流源の１つに結合されると共に多重出力を有し、各出力が上記多重差動増幅器回路の１つに結合されて、上記第１及び第２電流源を上記差動増幅器回路の各々に選択的に結合する概念１８のモード選択増幅器回路。
（２０）上記スイッチング回路がデマルチプレクサを具えることを特徴とする概念１８のモード選択増幅器回路。
（２１）上記出力増幅器は、上記差動増幅器回路の上記信号出力モードに等化で且つこの出力モードを表す差動出力信号を発生する差動増幅器であることを特徴とする概念１８のモード選択増幅器回路。
（２２）上記差動増幅器は正及び負の差動出力を有し、上記差動増幅器の利得が２であり、上記負の差動出力が終端抵抗器を介して電気的接地に結合されて、上記差動増幅器回路の上記信号出力モードに等化で且つこの出力モードを表すシングル・エンド出力信号を発生することを特徴とする概念１８のモード選択増幅器回路。
（２３）信号入力Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも２つを受けるプロービング接点を有するプローブ・ヘッドを具え、多重差動増幅器回路を有するモード選択増幅器回路に上記信号入力が結合され、上記差動増幅器回路の各々が選択的に動作可能であって出力モードを表す信号出力を発生し、上記差動増幅器回路の各々の上記出力モードが代数的組合せであるＡ−Ｃ、Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｂ及び（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃの１つから選択され、
少なくとも第１同軸信号ライン、通信ライン及び電圧ラインを有するプローブ・ケーブルを介して信号出力を受けるように結合されたプローブ制御ボックスを具え、該プローブ制御ボックスがプローブ回路及び制御器を有し、該制御器が上記プローブ回路及び上記プローブ・ヘッドに結合されて制御信号を上記プローブ回路及び上記プローブ・ヘッドに上記通信ラインを介して供給し、上記モード選択増幅器回路の上記差動増幅器回路の各々を選択的に動作させ、上記プローブ制御ボックスが上記プローブ・ケーブル電圧ラインを介して上記プローブ・ヘッドに電圧パワーを結合する信号取込みプローブ。
（２４）上記モード選択増幅器回路は、
信号入力Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも２つを受けるように結合され、上記多重差動増幅器回路の各上記出力モードを表す上記信号出力を発生する上記多重差動増幅器回路を有するモード・スイッチと、
少なくとも第１電流源に結合された入力及び多重出力を有し、該出力の各々が上記差動増幅器回路の１つに結合され、上記制御器からの制御信号を受けて上記電流源を上記差動増幅器回路の各々に選択的に結合し、上記多重差動増幅器回路の各々を他の上記多重差動増幅器回路から独立して動作させるスイッチ回路と、
上記モード・スイッチからの上記選択された出力モードを受けるように結合され、上記選択された出力モードを表すレベル・シフトされた信号出力を発生する第１及び第２レベル・シフト器と、
上記レベル・シフトされた信号出力を受けて、上記選択された差動増幅器回路の上記出力モードを表す出力信号を発生する出力増幅器と
を更に具えたことを特徴とする概念２３の信号取込みプローブ。
（２５）上記スイッチング回路は、第１及び第２スイッチング要素を有するスイッチ・マトリクスを更に具え、上記スイッチ要素の各々が第１及び第２定電流源の１つに結合されると共に多重出力を有し、該出力の各々が上記多重差動増幅器回路の１つに結合され、上記第１及び第２電流源を上記差動増幅器回路の各々に選択的に結合することを特徴とする概念２４のモード選択増幅器回路。
（２６）上記出力増幅器は、上記差動増幅器回路の上記信号出力モードに等化で且つこの出力モードを表す差動出力信号を発生する差動増幅器であることを特徴とする概念２４の信号取込みプローブ。
（２７）上記差動増幅器が正及び負の差動出力を有し、上記差動増幅器の利得が２であり、上記負の差動出力が終端抵抗器を介して電気的接地に結合され、上記差動増幅器回路の上記信号出力モードに等化で且つこの出力モードを表すシングル・エンド出力信号を発生することを特徴とする概念２４の信号取込みプローブ。
（２８）上記プローブ・ケーブルが第１及び第２同軸信号ラインを有し、上記差動出力信号を上記制御ボックスに結合することを特徴とする概念２６の信号取込みプローブ。

本発明の目的、利点及び新規な特徴は、添付の請求項及び添付図を関連して以下の詳細説明から明らかになろう。

発明の詳細な説明

図１を参照すれば、多重信号出力モードを発生するモード選択回路１０の第１実施例が示されている。モード選択増幅器回路１０は、電圧又は電流の入力信号Ａ、Ｂ及びＣを受ける入力Ａ、Ｂ及びＣを有する。これら入力信号は、入力信号Ａ及びＣ又は入力信号Ｂ及びＣで表すシングル・エンドでもよく、又は、入力信号Ａ及びＢで表す差動でもよく、この差動信号は同相モード成分を有する。入力信号Ａ、Ｂ及びＣは、バッファ回路１２、１４及び１６を介して、差動増幅器１８、２０、２２及び２４の種々の入力に結合される。各差動増幅器１８、２０、２２及び２４は、定電流源２６、２８、３０及び３２に結合される。代わりに、差動増幅器１８、２０、２２及び２４は、多重電流出力を有する単一の電流源に結合されてもよい。差動増幅器１８、２０、２２及び２４の各々の差動出力は、スイッチング回路３４に結合される。スイッチング回路３４は、入力を受けて、差動増幅器１８、２０、２２及び２４の各々の差動出力を出力増幅器３６に選択的に結合する。出力増幅器３６は、オシロスコープの入力信号チャネル回路の如き附加電気回路に結合される出力を発生する。

スイッチング回路３４は、シリアル・データ・コマンド又はロジック信号を受けるマルチプレクサの如く実現でき、差動増幅器１８、２０、２２及び２４の各々の差動出力を出力増幅器３６に選択的に結合する。代わりに、スイッチング回路３４は、差動増幅器１８、２０、２２及び２４の各々の差動出力を出力増幅器３６に選択的に結合する電気リレーにより構成してもよい。また、スイッチング回路３４は、差動増幅器１８、２０、２２及び２４の各々の差動出力を出力増幅器３６に選択的に結合するように手動的に切り換えられるまとまった機械スイッチにより構成してもよい。添付の請求項に記載の本発明の要旨を逸脱することなく、他のスイッチング構造をモード選択増幅器回路１０と共に用いてもよい。

各差動増幅器１８、２０、２２及び２４は、入力信号Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも２つを受けるように結合される。入力信号Ａ及びＢを有する差動信号は、差動増幅器１８及び２０の入力に結合される。差動増幅器１８は、信号入力Ｃを受けるようにも結合され、ここで、Ｃは信号でよいが、通常、信号接地の如き
電圧である。差動増幅器２２は、信号入力Ａ及びＣを受け、ここで、信号Ｃは、入力信号Ａに関連している。差動増幅器２４は、信号入力Ｂ及びＣを受け、ここで、信号Ｃは、入力信号Ｂに関連している。入力信号Ａ及びＢは、差動信号に関連してもよく、又は、信号入力Ｃに関連したシングル・エンド電圧信号でもよく、ここで、入力信号Ｃは、信号接地である。

差動増幅器１８は、１対の差動増幅器として構成され、入力信号Ｃが各差動増幅器の入力の一方に結合され、差動入力信号Ａ及びＢが各対応差動増幅器の他方の入力に結合される。各差動増幅器の利得が０．５であり、各差動増幅器の正出力が互いに結合され、各差動増幅器の負出力が互いに結合される。差動増幅器１８のその結果の信号出力は、（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃに等しい出力モードを表す差動信号である。

差動入力信号Ａ及びＢは、差動増幅器２０の各差動入力に結合される。差動増幅器２０は、入力信号Ａ及びＢの間の差を得るように機能し、差動増幅器２０のその結果の信号出力は、（Ａ−Ｂ）に等しい出力モードを表す差動信号である。差動増幅器２２は、シングル・エンド入力信号Ａと、入力信号Ａに関連した入力信号Ｃとを受ける。差動増幅器２２は、シングル・エンド入力信号Ａ及び入力信号Ｃの間の差を得るように機能し、差動増幅器２２のその結果の信号出力は、（Ａ−Ｃ）に等しい出力モードを表す差動信号である。差動増幅器２４は、シングル・エンド入力信号Ｂと、入力信号Ｂに関連した入力信号Ｃとを受ける。差動増幅器２４は、シングル・エンド入力信号Ｂ及び入力信号Ｃの間の差を得るように機能し、差動増幅器２４のその結果の信号出力は、（Ｂ−Ｃ）に等しい出力モードを表す差動信号である。

差動増幅器１８、２０、２２及び２４の各々の出力モードは、スイッチング回路３４に結合される。スイッチング回路がマルチプレクサ又は電気リレー、若しくは手動スイッチングのまとまったスイッチであり、信号コマンド又はロジック信号に応答して、スイッチング回路３４は、差動増幅器１８、２０、２２及び２４の出力モードの１つを出力増幅器３６に選択的に結合する。出力増幅器３６は、差動信号をシングル・エンド出力信号に変換する。シングル・エンド出力信号は、出力モード（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃ、（Ａ−Ｂ）、（Ａ−Ｃ）及び（Ｂ−Ｃ）の１つを表す。

図２は、多重信号出力モードを発生するモード選択増幅器回路１０の更なる実施例を示す。前の図と同様な要素は、図２では同じ参照符号で示す。入力信号Ａ、Ｂ及びＣは、上述の差動増幅器の種々の入力に結合される。差動増幅器１８、２０、２２及び２４の各々の機能は、上述と同じであり、差動増幅器１８の信号出力は、（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃに等しい出力モードを表し、差動増幅器２０の信号出力は、（Ａ−Ｂ）に等しい出力モードを表し、差動増幅器２２の信号出力は、（Ａ−Ｃ）に等しい出力モードを表し、差動増幅器２４の信号出力は、（Ｂ−Ｃ）に等しい出力モードを表す。各差動増幅器１８、２０、２２及び２４は、スイッチング回路４２を介して定電流源４０に選択的に結合される。スイッチング回路３４は、好ましくは、ロジック・レベル又はシリアル・データ・コマンド信号を受けるデマルチプレクサであり、電流源４０を差動増幅器１８、２０、２２及び２４の各々に選択的に結合する。代わりに、スイッチング回路３４は、定電流源を差動増幅器１８、２０、２２及び２４の各々に選択的に結合する電気リレーで構成してもよい。また、スイッチング回路３４は、定電流源を差動増幅器１８、２０、２２及び２４の各々に選択的に結合するように手動で切り換えるまとまった機械スイッチで構成してもよい。スイッチング回路４２は、定電流源４０を差動増幅器１８、２０、２２及び２４の各々に選択的に結合し、これにより選択された差動増幅器が動作する一方、他の差動増幅器が不動作に維持される。動作している差動増幅器の出力が加算回路４４に結合され、この加算回路４４は、信号出力を他の差動増幅器の信号出力と加算する。他の差動増幅器は、非動作で信号出力を発生しないので、動作中の差動増幅器の信号出力が他の差動増幅器のゼロ出力と加算される。加算回路４４の加算信号出力は、出力増幅器３６の入力に結合される。

図３は、多重信号出力モードを発生するモード選択増幅器回路１０の他の実施例を示す。これまでの図と同様な要素を図３にて同じ参照符号で示す。モード選択増幅器回路１０は、好ましくは、用途特定集積回路（ＡＳＩＣ）で実現し、このＡＳＩＣをサブストレート上に取り付け、このサブストレート上に形成された接点パッドにより他の回路要素に結合する。入力信号Ａ、Ｂ及びＣは、接触パッド５０、５２及び５４を介して、モード選択増幅器回路１０に結合される。これら入力信号Ａ、Ｂ及びＣは、バッファ回路１２、１４及び１６を介してモード・スイッチ５６に結合される。このモード・スイッチ５６は、差動増幅器１８、２０、２２及び２４を含んでいる。モード・スイッチ５６は、スイッチング回路４２を介して、定電流源４０からの電流信号を受ける。スイッチング回路４２は、上述のように機能し、モード・スイッチ５６内の差増増幅器１８、２０、２２及び２４の１つに定電流源を選択的に結合する。図２の実施例では、差動増幅器１８、２０、２２及び２４の信号出力が加算回路４４に結合されたが、ここでは、差動増幅器１８、２０、２２及び２４の信号出力がＡＳＩＣ内で互いに結合され、モード・スイッチ５６の結果が単一の差動出力であり、この差動出力は、差動増幅器１８、２０、２２及び２４の出力モード（（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃ）、（Ａ−Ｂ）、（Ａ−Ｃ）及び（Ｂ−Ｃ）の１つである。モード・スイッチ５６の差動出力は、信号レベル調整バッファ増幅器５８及び６０を介して差動出力増幅器６２の差動入力に供給される。差動増幅器６２からの差動出力信号は、オシロスコープの如き測定試験機器の入力信号チャネル回路に結合してもよい。差動出力増幅器６２は、シングル・エンド出力信号を発生するように構成してもよい。かかる構成において、差動出力増幅器６２の利得は２であり、これにより、増幅器６２の負差動出力が終端抵抗器６４を介して接地される一方、正確な出力信号モード（（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃ）、（Ａ−Ｂ）、（Ａ−Ｃ）及び（Ｂ−Ｃ）を有する出力信号を依然として供給する。終端抵抗器６４の値は、入力信号チャネル回路の入力端子に対応するように設定される。

図４を参照すれば、図３のモード選択増幅器回路１０に入力する信号及び出力する信号の例を示す表図である。例えば、入力信号Ａが１２ｍＶの電圧であり、入力信号Ｂが７ｍＶの電圧であり、入力信号Ｃが２ｍＶの電圧である。電流スイッチ４２のスイッチ・ロジックがスイッチ・ロジック欄に示され、電流スイッチ４２への０，０ロジック入力は、モード欄に示すようにモード（Ａ−Ｂ）で動作する差動増幅器２０をイネーブルする。電流スイッチ４２への１，０ロジック入力は、モード（Ａ−Ｃ）で動作する差動増幅器２２をイネーブルする。電流スイッチ４２への０，１ロジック入力は、モード（Ｂ−Ｃ）で動作する差動増幅器２２をイネーブルする。電流スイッチ４２への１，１ロジック入力は、モード（（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃ）で動作する差動増幅器１８をイネーブルする。モード・スイッチ５６の出力Ｓ＋及びＳ−における差動出力信号は、１２ｍＶ入力信号Ａマイナス７ｍＶ入力信号Ｂから導出された差動増幅器２０用の５ｍＶである。差動増幅器２２の出力Ｓ＋及びＳ−における差動出力信号は、１２ｍＶ入力信号Ａマイナス２ｍＶ入力信号Ｃから導出された１０ｍＶである。差動増幅器２４の出力Ｓ＋及びＳ−における差動出力信号は、７ｍＶ入力信号Ｂマイナス２ｍＶ入力信号Ｃから導出された５ｍＶである。差動増幅器１８の出力Ｓ＋及びＳ−における差動出力信号は、１２ｍＶ入力信号Ａ及び７ｍＶ入力信号Ｂの和を２で分割して２ｍＶ入力信号Ｃをマイナスした導出した７．５ｍＶである。モード・スイッチ５６の種々の差動出力は、信号レベル・バッファ増幅器５８及び６０によりレベル・シフトされているので、増幅器６２への差動入力は、（Ａ−Ｂ）モードにて＋２．５ｍＶ及び−２．５ｍＶであり、（Ｂ−Ｃ）モードにて＋２．５ｍＶ及び−２．５ｍＶであり、（（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃ）モードにて＋３．７５ｍＶ及び−３．７５ｍＶである。上述の如く、出力増幅器６２がシングル・エンドでもよく、この差動増幅器６２の利得が２であり、増幅器の負出力が終端抵抗器６４を介して接地される。種々の出力信号モードにおける差動信号の正出力は、増幅器６２の利得で乗算され、種々の差動増幅器１８、２０、２２及び２４からの差動出力にマッチする出力信号を発生する。

図５を参照すれば、モード・スイッチ５６における回路を表す図が示されている。これまでの図と同様な要素は、図５にて同じ参照符号で示す。入力信号Ａ、Ｂ及びＣは、バッファ回路１２、１４及び１６を介して、差動トランジスタ対の種々のベース入力に結合される。差動トランジスタ対を駆動するソース電流は、スイッチ・マトリクス７４に接続された第１及び第２定電流源７０及び７２により供給される。スイッチ・マトリクス７４は、二重スイッチング要素７６及び７８を有し、各定電流源７０及び７２は、スイッチング要素７６及び７８の１つに結合される。各スイッチ要素７６及び７８は、スイッチング要素７６用の１、２、３及び４の符号が、スイッチング要素７８用の１、２、３及び５の符号が夫々付された多重出力を有し、定電流源７０及び７２を差動トランジスタ対に結合する。制御信号は、信号入力ライン８０を介してスイッチ・マトリクス７４に結合される。制御信号は、図４に対して上述した如くロジック・レベルであり、これにより、スイッチング要素７６及び７８は、定電流源を種々の差動トランジスタ対に選択的に結合する。差動トランジスタ対の正コレクタ出力Ａ＋＠は、正出力トランジスタ８２のエミッタの前で互いに結合される。同様に、差動トランジスタ対の負コレクタ出力Ａ−Ａは、負出力トランジスタ８４のエミッタの前で互いに結合される。

差動増幅器２０の差動トランジスタ対８６及び８８は、一致した抵抗値の抵抗器９０及び９２を介して定電流源７０及び７２に結合されたエミッタを有する。トランジスタ対８６及び８８の出力にて利得１を生じるように、これら抵抗値が選択される。トランジスタ８６のベースは、差動入力信号の入力信号Ａを受けるように結合され、トランジスタ８８のベースは、差動入力信号の入力信号Ｂを受けるように結合される。差動トランジスタ対は、定電流源７０及び７２に結合されるので、Ａ及びＢ信号成分の間の電圧差により、一方のトランジスタに他方のトランジスタよりも多くの電流が流れる。その結果は、出力トランジスタ８２及び８４のコレクタでの差動出力信号であり、これは、入力信号Ａ及び入力信号Ｂの間の差である。

差動増幅器２２の差動トランジスタ対９４及び９６は、一致した抵抗値の抵抗器９８及び１００により定電流源に結合されたエミッタを有する。差動トランジスタ対８６及び８８と同様に、差動トランジスタ対９４及び９６の出力で利得１が生じるように抵抗値を選択する。トランジスタ９４のベースは、シングル・エンド電圧信号の入力信号Ａを受けるように結合され、トランジスタ９６のベースは、入力信号Ｃを受けるように結合される。なお、入力信号Ｃは、入力信号Ａに関連した基準信号、一般的には、電気的接地である。差動トランジスタ対９４及び９６は、定電流源７０及び７２に結合されて、その結果、入力信号Ａが入力信号Ｃと同じレベルでなければ、より多くの電流をトランジスタ９４に流す。この結果は、出力トランジスタ８２及び８４のコレクタでの差動信号出力であり、これは、入力信号Ａ及び入力信号Ｃの間の差である。

差動増幅器２４用の差動トランジスタ対１０２及び１０４は、一致した抵抗値の抵抗器１０６及び１０８により定電流源７０及び７２に結合されたエミッタを有する。差動トランジスタ対１０２及び１０４は、上述の差動トランジスタ対８６、８８及び９４、９６と同じ利得を有し、差動トランジスタ対９４及び９６と基本的には同じ方法で動作するが、トランジスタ１０４のベースがシングル・エンド電圧信号の入力信号Ｂを受けるように結合され、トランジスタ１０４のベースが入力信号Ｃを受けるように結合される点が異なる。なお、入力信号Ｃは、入力信号Ｂに関連した基準信号、一般には、電気的接地である。差動トランジスタ対１０２及び１０４の動作の結果は、出力トランジスタ８２及び８４のコレクタでの差動出力信号であり、これは、入力信号Ｂ及び入力信号Ｃの間の差である。

上述の如く、差動増幅器１８は、１対の差動増幅器１１０及び１１２として構成され、信号入力Ｃは、各差動増幅器の入力の一方に結合され、差動入力信号Ａ及びＢは、各対応の差動増幅器１１０及び１１２の他方の入力に結合される。差動増幅器１１０及び１１２の回路トポロジーは同じであり、差動増幅器１１０の差動トランジスタ対１１４及び１１６のエミッタ並びに差動増幅器１１２の差動トランジスタ対１１８及び１２０のエミッタは、一致した抵抗値の抵抗器１２２、１２４、１２６及び１２８に結合される。これら抵抗器の各々の抵抗値は、他の差動トランジスタ対の抵抗器の値の２倍であり、その結果、差動トランジスタ対１１４、１１６及び１１８、１２０の利得が０．５となる。差動トランジスタ対１１４及び１１６の抵抗器１２２及び１２４の間の接合点は、スイッチ・マトリクス７４のスイッチング要素７８を介して電流源７０に結合される。差動トランジスタ対１１８及び１２０の抵抗器１２６及び１２８の間の接合点は、スイッチ・マトリクス７４を介して電流源７２に結合される。差動トランジスタ対１１４、１１６及び１１８、１２０のトランジスタ１１６及び１１８のベースは、入力信号Ｃを受けるように結合される。入力信号Ｃは、信号接地、又は、可変電流源により供給されるある電圧レベルでもよい。差動トランジスタ対１１４及び１１６のトランジスタ１１４のベースは、差動信号の入力信号Ａを受けるように結合され、トランジスタ１２０のベースは、差動信号の入力信号Ｂを受けるように結合される。

差動トランジスタ対１１４及び１６の動作の結果は、出力トランジスタ１１４及び１１６のコレクタの差動出力信号であり、これは、入力信号Ａ及び入力信号Ｃの間の差である。差動トランジスタ対１１４及び１１６の動作の結果は、出力トランジスタ１２０及び１１８のコレクタからの差動出力信号であり、これは、入力信号Ｂ及び入力信号Ｃの間の差である。トランジスタ１１６及び１１８のコレクタからの出力を互いに加算すると共に、トランジスタ１１４及び１２０のコレクタからの出力とも加算する。組合せたトランジスタ対１１４、１１６及び１１８、１２０の結果は、出力トランジスタ８２及び８４のコレクタでの差出力信号であり、他のトランジスタ対８６及び８８、９４及び９６、１０２及び１０４の半分の利得による入力信号Ａ及びＢの和から、入力信号Ｃをマイナスしたものである。

図６を参照すれば、モード選択増幅器回路１０と共に利用可能な信号取込みプローブ２００の斜視図である。信号取込みプローブ２００は、オシロスコープ、ロジック・アナライザなどの測定試験機器２０２に結合されている。信号取込みプローブ２００は、被試験装置２１０の回路トレース２０６又は接触点２０８に電気的に接触するプロービング接点２０４を有する。プロービング接点は、プロービング・チップ部材２１４に取り付けられた可撓性サブストレート２１２に取り付けられる。プロービング・チップ部材２１４内の電気回路は、同軸信号ケーブル２１６に電気的に結合される。同軸信号ケーブル２１６の各々は、外側シールド導体で覆われた中心信号導体を有する。同軸信号ケーブル２１６は、プロービング・ヘッド２１８内で終端され、プロービング・ヘッド２１８内にはモード選択増幅器１０及び関連回路が配置される。プローブ・ヘッドは、プローブ・ケーブル２２２を介してプローブ制御ボックス２２０に結合される。プローブ・ケーブル２２２は、好ましくは、中心信号導体及び外側シールド導体を有する第１同軸信号ケーブルと、通信ラインと、電圧パワー・ラインとを少なくとも含む。制御ボックス２２０は、ボード上のメモリ又は分離したメモリを有する制御器とプローブ回路とを有する。制御ボックス２２０は、多重機器インタフェース２２４を介して測定試験機器２０２に結合され、これらインタフェースは、測定試験機器２０２内の入力信号チャネル回路に結合される。測定試験機器２０２は、好ましくは、表示器２２６を有し、この表示器に被試験装置からの入力信号が表示される。測定試験機器２０２は、回転可能なノブ、押しボタンなどの如き正面パネル制御器２２８を含み、機器の設定を制御する。代わりに、正面パネル制御器は、図形的に発生され、表示器２２６に表示され、ユーザが制御可能であってもよい。各機器インタフェース２２４は、第１同軸信号導体並びに電圧パワー及び通信バスの接点を少なくとも有する。

図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、信号取込みプローブ２００のブロック図が示されている。これまでの図と同様な要素は、図７Ａ及び図７Ｂにおいても同じ参照符号で示す。プロービング接点２０４は、ダンピング・インピーダンス抵抗器２４０から延びるリードである。プロービング接点２０４は、信号入力Ａ、Ｂ及びＣを取り込む。抵抗器２４０の他端から延びるリードは、可撓性サブストレート２１２に接続され、この可撓性サブストレート２１２の回路トレースに電気的に結合される。入力信号Ａ及びＢに結合する回路トレースの２つは、プロービング・チップ部材２１４に配置された抵抗・容量分圧回路網２４６及び２４８の第１部分２４２、２４４に結合される。抵抗・容量分圧回路網２４６及び２４８の第２部分２５０、２５２は、プローブ・ヘッド２１８内に配置され、同軸信号ケーブル２１６を介して第１抵抗・容量分圧回路網部分２４２、２４４に電気的に結合される。入力信号Ｃに結合する他の回路トレースは、同軸信号ケーブル２１６の外側シールド導体を介して電気的接地に結合される。同軸信号ケーブル２１６の外側シールド導体に結合されたプローブ・ヘッド２１８内に回路トレース２５４を設ける。

抵抗・容量分圧回路網２４６及び２４８の第１及び第２部分２４２、２５０及び２４４、２５２と接地された回路トレース２５４との間の接合は、モード選択増幅器回路１０のバッファ回路１２、１４及び１６に夫々結合される。バッファ回路１２、１４及び１６の出力は、モード・スイッチ５６の各Ａ、Ｂ及びＣ信号入力に結合される。モード・スイッチ５６の差動信号出力Ｓ＋及びＳ−は、信号レベル調整バッファ増幅器５８及び６０に夫々結合される。バッファ増幅器５８及び６０の出力は、出力差動増幅器６２の差動入力に結合される。出力差動増幅器６２の正差動出力は、同軸信号ケーブル２５６の中心信号導体に結合される。図７Ｂに示すように、同軸信号ケーブル２５６の中心信号導体は、プローブ制御ボックス２２０内のプローブ回路２５８に結合される。プローブ回路２５８は、制御器２６０により制御される利得切換回路、減衰回路、プローブ・オフセット回路などを含んでもよい。制御器２６０は、機器インタフェース２２４に結合されたシリアル通信バス２６２を介して、測定試験機器２０２と通信をする。通信バス２６２により、制御器２６０が測定試験機器２０２にリクエストでき、測定試験機器２０２から制御器２６０にコマンド信号を通信できる。さらに、通信バス２６２により、メモリ２６４に蓄積されたプローブ・データを測定試験機器２０２に転送できる。プローブ制御ボックス２２０は、機器インタフェース２２４を介して測定試験機器２０２からの電圧パワーも受ける。この電圧パワーは、プローブ・ケーブル２２２内の電圧ライン２６６を介して、プローブ・ヘッド２１８内のプローブ回路２５８、制御器２６０、メモリ２６２及びモード選択増幅器回路１０に供給する。制御器２６０は、プローブ・ケーブル２２２に配置された通信ライン２６８を介してモード選択増幅器回路１０と通信をする。通信ライン２６８は、Ｉ^２Ｃバスなどの如き２ライン・シリアル通信ライン、又は、ロジック・レベルを電流スイッチ４２又はスイッチ・マトリクス７４に供給する２ロジック・ラインでもよい。上述の如く、通信ライン２６８を通じて制御器から供給されたロジック・レベルに応答して、電流スイッチ４２は、電流源４０又は電流源７０及び７２を差動増幅器１８、２０、２２及び２４に選択的に結合する。

出力モードＡ−Ｃ、Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｂ及び（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃを表す種々の信号出力の選択は、多くの方法により実現できる。例えば、各出力モードに関連するプローブ制御ボックス２２０にボタンを設けてもよい。これらボタンが接触スイッチに結合され、これら接触スイッチが活性化されると、スイッチ制御ボックス２２０内の制御器２６０にリクエストを供給する。各リクエストは、制御器２６０により解釈され、適切なロジック・レベル又はロジック・レベル・コマンドが電流スイッチ４２、７４に結合されて、押されたボタンに対応する差動増幅器１８、２０、２２及び２４をオンにする。代わりに、測定試験機器２０２は、種々の出力モードを表示する表示器２２６上に表示されるユーザ・インタフェースを有してもよい。ユーザは、正面パネル制御２２８を用いて、又は、表示器２２６がタッチ・スクリーン装置ならば表示器２２６に接触して、出力モードの１つを選択する。測定試験機器２０２の制御器は、選択を解釈し、コマンド命令を発生する。このコマンド命令は、シリアル通信バス２６２を介して、プローブ制御ボックス２２０内の制御器２６０に結合される。制御器２６０は、コマンド命令を解釈し、電流スイッチ４２、７４に結合される適切なロジック・レベル又はロジック・レベル・コマンドを発生して、ユーザが選択した出力モードに対応する差動増幅器１８、２０、２２及び２４をオンにする。

図８を参照すれば、モード選択増幅器回路１０を有する信号取込みプローブ２００の別のプローブ・ヘッド構造のブロック図が示されている。これまでの図の同様な要素を図８にて同じ参照符号で示す。図８での信号取込みプローブ２００の全体的なトポロジー及び動作は、図７Ａ及び図７Ｂのプローブと同様であるが、入力信号Ｃの取込みに関連した回路が例外である。入力信号Ｃを取り込むのに特定されたプロービング・チップ２０４を図７Ａのように接地に結合する代わりに、プロービング・チップは、抵抗・容量分圧回路網２７０に結合される。抵抗・容量分圧回路網２７０は、抵抗・容量分圧回路網２４６及び２４８と同じトポロジーを用いており、分圧回路網２７０は、入力信号Ｃ入力の導電トレースに結合される第１部分２７２を有する。抵抗・容量分圧回路網２７０の第２部分２７４は、プローブ・ヘッド２１８内に配置され、他の同軸信号ケーブル２１６を介して第１部分２７２に結合される。抵抗・容量分圧回路網２７０の第１及び第２部分２７２及び２７４の結合部は、モード選択増幅器回路１０のバッファ回路１６に結合される。図８の信号取込みプローブ２００は、入力信号Ｃの基準電位を受けることができる。入力信号Ｃの基準電位は、非接地入力信号Ｃを必要とするユーザ又は信号標準条件でもよい。

上述の如く、差動増幅器６２からの差動出力信号は、測定試験機器２０２に結合してもよい。かかる構成において、プローブ・ケーブル２２２は、第１及び第２同軸信号ケーブルを有し、同軸信号ケーブルの中心信号導体は、差動増幅器６２の正及び負の出力に夫々結合される。測定試験機器２０２の各機器インタフェース２２４及び制御ボックス２２０を変更して、差動増幅器６２の正及び負の出力を受け入れる。この変更は、各機器インタフェース２２４及び制御ボックス２２０への第１及び第２同軸信号コネクタの形式をとってもよい。

本発明の基本的原理から逸脱することなく、本発明の上述の実施例の細部において種々の変更を可能なことが当業者には明らかであろう。よって、本発明の要旨は、請求項のみにより決まる。

図１は、多重信号出力モードを発生するモード選択増幅器回路の第１実施例である。 図２は、多重信号出力モードを発生するモード選択増幅器回路の更なる実施例である。 図３は、多重信号出力モードを発生するモード選択増幅器回路の第３実施例である。 図４は、モード選択増幅器回路に入力する信号及び出力する信号の例を示す表図である。 図５は、多重信号出力モードを発生するモード選択増幅器回路の差動信号モード・スイッチにおける回路を示す図である。 図６は、モード選択増幅器回路と共に用いる信号取込みプローブの斜視図である。 図７Ａは、モード選択増幅器回路と有する信号取込みプローブのブロック図である。 図７Ｂは、モード選択増幅器回路と有する信号取込みプローブのブロック図である。 図８は、モード選択増幅器回路を有する信号取込みプローブの別のプローブ・ヘッド構造のブロック図である。

Claims (3)

1. 複数の出力モードを有するモード選択増幅器であって、信号入力Ａ及びＢ並びに基準信号入力Ｃの少なくとも２つを受けるように結合された複数の差動増幅器回路を具え、該差動増幅器回路の各々の出力モードが上記信号入力の代数的な組合せであるシングル・エンド・モードＡ−Ｃ及びＢ−Ｃ、差動モードＡ−Ｂ並びに同相モード（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃの１つから選択され、上記差動増幅器回路の１つが選択的に動作して上記出力モードを表す信号出力を発生するモード選択増幅器回路。
2. 複数の信号出力モードを有するモード選択増幅器回路であって、
   信号入力Ａ及びＢ並びに基準信号入力Ｃの少なくとも２つを受けるように結合された複数の差動増幅器回路を有するモード・スイッチを具え、上記差動増幅器回路の各々の出力モードが上記信号入力の代数的な組合せであるシングル・エンド・モードＡ−Ｃ及びＢ−Ｃ、差動モードＡ−Ｂ並びに同相モード（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃの１つから選択され、上記差動増幅器回路の１つが選択的に動作して上記出力モードを表す信号出力を発生し、
   少なくとも第１電流源に結合された入力と複数の出力とを有するスイッチング回路を具え、上記出力の各々が上記差動増幅器回路の１つに結合され、上記スイッチング回路が制御器からの制御信号を受けて上記電流源を上記差動増幅器回路の１つに選択的に結合して、他の上記差動増幅器回路から独立して複数の上記差動増幅器回路の１つを動作させ、
   上記モード・スイッチからの上記選択された出力モードを受けるように結合され、上記選択された出力モードを表すレベル・シフト信号を発生する第１及び第２レベル・シフト器を具え、
   上記レベル・シフト信号出力を受けると共に出力信号を発生する出力増幅器を具え、この出力信号が上記選択された差動増幅器回路の上記出力モードを表すモード選択増幅器回路。
3. 信号入力Ａ及びＢ並びに基準信号入力Ｃの少なくとも２つを受けるプロービング接点を有するプローブ・ヘッドを具え、複数の差動増幅器回路を有するモード選択増幅器回路に上記信号入力が結合され、上記差動増幅器回路の各々の出力モードが上記信号入力の代数的な組合せであるシングル・エンド・モードＡ−Ｃ及びＢ−Ｃ、差動モードＡ−Ｂ並びに同相モード（Ａ＋Ｂ）／２−Ｃの１つから選択され、上記差動増幅器回路の１つが選択的に動作して上記出力モードを表す信号出力を発生し、
   少なくとも第１同軸信号ライン、通信ライン及び電圧ラインを有するプローブ・ケーブルを介して上記信号出力を受けるように結合されたプローブ制御ボックスを具え、該プローブ制御ボックスがプローブ回路及び制御器を有し、該制御器が上記プローブ回路及び上記プローブ・ヘッドに結合されて制御信号を上記プローブ回路及び上記プローブ・ヘッドに上記通信ラインを介して供給し、上記モード選択増幅器回路の上記差動増幅器回路の１つを選択的に動作させ、上記プローブ制御ボックスが上記プローブ・ケーブル電圧ラインを介して上記プローブ・ヘッドに電圧パワーを結合する信号取込みプローブ。

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